177529. lajstromszámú szabadalom • Eljárás emelőgépeknél a túlterhelés megakadályozására és kapcsolási elrendezés az eljárás foganatosítására
3 177529 .4 A találmány alapját az a felismerés képezi, hogy az erő mérése mellett folyamatosan meg kell határozni az erő időbeli változását kifejező differenciálhányados értékét, és az adott névleges terhelés elérése után a védelmet attól függően -kell működésbe hozni, hogy adott túlterhelés (pl. 5"0-os) elérésekor a differenciálhányados értéke hogy viszonyul a névleges érték mellett mérhető differenciálhányadoshoz képest. Amennyiben az adott túlterhelésnél a differenciálhányados a névleges terheléshez tartozó differenciálhányados érték adott, például 95"„-os értékénél kisebb, akkor ez azt jelenti, hogy a terhelés még a megengedett határon belül van, ezért védelmet nem kell indítani. Amennyiben a túlterhelés elérésekor a differenciálhányados az említett küszöbérték fölött van, akkor ez túlterhelést jelent és a védelmet működtetni kell. A találmánnyal eljárást hoztunk létre emelőgépeknél a túlterhelés megakadályozására, amelynek során a kötélerővel arányos villamos jelet hozunk létre, és ezt egy 100%-os terheléshez tartozó első küszöbértékkel és egy adott túlterheléshez tartozó második küszöbértékkel hasonlítjuk össze, és a találmány szerint képezzük a kötélerő villamos jelének időbeli differenciálhányadosát, ezt a differenciálhányadost az első küszöbérték elérésekor tároljuk, és amikor a kötélerő villamos jele a második küszöbértékét eléri, a kötélerő ebben a pillanatban felvett differenciálhányadosát a tárolt differenciálhányadossal összehasonlítjuk, és akkor létesítünk védelmi jelzést, ha a második küszöbérték elérésekor a differenciálhányados jel a tárolt differenciálhányados jel adott, például 95%-os értékénél nagyobb. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módjánál a védelmi jelzés elérése után az első és második küszöbértéket adott, például 60%-os mértékben lecsökkentjük. Ezzel az intézkedéssel elérhető, hogy a megengedettnél súlyosabb terhet a gépkezelő emelni már nem tud, és újabb emeléshez a terhet először le kell raknia. Az eljárás foganatosítására alkalmas találmány szerinti kapcsolási elrendezés erőmérő egységet, ennek kimenetéhez kapcsolt erősítőt, az erősítő kimenetéhez csatlakozó első és második komparálort tartalmaz, ahol a komparátorok referencia bemenetel küszöbérték beállító egységhez vannak kapcsolva, és a találmány szerint az erősítő kimenete differenciáló egység bemenetéhez csatlakozik, és ennek kimenete egyrészt harmadik komparátor bemenetével, másrészt vezérelt tárolón, például térvezérlésű tranzisztoros kapcsolón keresztül a harmadik komparátor másik bemenetével van összekapcsolva, és a vezérelt tároló vezérlő bemenete az első komparátor kimenetéhez csatlakozik, a harmadik komparátor a védelmet működtető kapcsoló egység bemenetéhez csatlakozik, és a második komparátor kimenete a védelem működésének a második küszöbérték eléréséig történő letiltására a harmadik komparátorral, illetve a kapcsoló egységgel van összekötve, és a vezérelt tároló bemenete feszültségosztón keresztül van a differenciáló egység kimenetével összekötve. A találmány szerinti megoldás alkalmazása a túlterhelést az üzemszerűen megengedhető lengéscsúcsokban keletkező virtuális túlterheléstől határozottan megkülönbözteti, és az ismert megoldásokhoz képest lényegesen érzékenyebb túlterhelésvédelmet biztosít, amely az eddigi mintegy 140%-os terheléstől kezdve hatásos túlterhelésvédelem helyett már mintegy 105%-os terhelés fölött hatásos, ugyanakkor a névleges terhelés emelését nem akadályozza. A találmányt a továbbiakban kiviteli példák kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés általános tömbvázlata, u 2. ábra az 1. ábrán vázolt kapcsolás első kiviteli alakjának kapcsolási rajza, a 3. ábra a 2. ábrához hasonló kapcsolási rajz, amely egy másik kiviteli alakra vonatkozik, és a 4. ábra a—d. diagramjai a kapcsolás legfontosabb pontjain mérhető jelek időbeli lefutását szemléltetik három jellegzetes esetben. Az 1. ábrán a találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas kapcsolási elrendezés tömbvázlatát tüntettük fel. Az emelőgépre ható erővel 1 erőmérő egység arányos villamos feszültséget hoz létre. Az 1 erőmérő egység előnyösen hídba kapcsolt négy erőmérő cellából áll, és kimenete 2 erősítő bemenetéhez csatlakozik. A 2 erősítő nagy stabilitású integrált egyenáramú erősítő, amely 21 kimenetén a kötélerővel arányos villamos jelet szolgáltai. Az 1 erőmérő egység és a 2 erősítő megtalálható a hivatkozott 170.267 lajstromszámú szabadalmi leírásban is. A 2 erősítő51 kimenete háromfelé ágazik. Egyrészt 4 differenciáló egység bemenetéhez, másrészt 5 első komparátor és 6 második komparátor 51 illetve 61 jel bemenetével van összekötve. Az 5 első komparátor 52 referencia bemenete és a 6 második komparátor 62 referencia bemenete 7 küszöbértékbeállító egység egy-egy kimenetével van összekötve. A 7 küszöbértékbeáliító egység az 5 első komparátor részére a megengedett teljes terhelésnek megfelelő referencia feszültséget, a 6 második komparátor részére pedig enné! mintegy 5%-kal magasabb referencia feszültséget biztosít. A 4 differenciáló egység a kötélerő differenciálhányadosával arányos jelet állít elő, és kimenete 11 harmadik komparátor 111 jelbemenetéhez, valamint 9 feszültségosztó bemenetéhez kapcsolódik. A 9 feszültségosztó például 0,95-ös osztást biztosít és kimenete 8 vezérelt tároló 81 analóg bemenetével van összekötve. A 8 vezérelt tároló analóg felépítésű, és előnyösen térvezérelt tranzisztoron keresztül táplált tároló kondenzátort tartalmaz. A 8 vezéreit tároló 82 vezérlő bemenete az 5 első komparátor kimenetével van összekötve, és ennek állapotától függően a tároló kondenzátor a 81 analóg bemenetre vezetett feszültséget követi, illetve a vezérléskor fennálló értéket tárolja. A 8 vezérelt tároló kimenete közvetlenül vagy 10 feszültséglépcső áramkörön keresztül a 11 harmadik komparátor 112 referencia bemenetéhez csatlakozik. A 11 harmadik komparátor kimenete 12 kapcsoló egységgel van összekötve, amely célszerűen erősítőből és ehhez kapcsolt jelfogóból áll. A 6 második komparátor feladata a 11 harmadik komparátor és a 12 kapcsoló egység kimenete közötti út kapuzása. Az 1. ábrán ezt a kimenetet a 12 kapcsoló egység 121 érvényesítő bemenetére kapcsoltuk, de éppúgy kapcsolhattuk volna a 11 harmadik komparátor érvényesítő bemenetére vagy bármely kapuáramkörre, amely a 12 kapcsoló egység működését képes letiltani. A 11 harmadik komparátor kimenete a 7 küszöbértékbeállító egység 71 beállító bemenetéhez csatlakozik, és feladata a 11 harmadik komparátor átbillenésekor a 7 küszöbértékbeállítóegység referencia feszültségeinek megváltoztatása. Tekintettel arra, hogy a 11 harmadik komparátor kimeneti állapotváltozását a 12 kapcsoló egység állapota is követi, a 71 beállító bemenetet a 12 kapcsoló egység egy erre alkalmas kimenetével is összeköthetjük. A 2. és 3. ábrán az 1. ábrán vázolt kapcsolási elrendezésre adtunk egy-egy konkrét megvalósítási példát, ahol az önmagában ismert 1 erőmért egységet és'a 2 erősítőt hem vázoltuk, ezért a kapcsolások bemenetét a 2 erősítő 21 ki* 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
